具有原纤微结构和可断裂涂层的多孔材料制造技术

技术编号:20210824 阅读:41 留言:0更新日期:2019-01-28 14:32
由多孔材料制成的制品,该多孔材料具有弯曲的原纤维的原纤微结构并具有可断裂涂层,从而可通过在与原纤维取向的方向基本平行的方向上向制品施加力来改变制品的物理尺寸。在与弯曲的原纤维取向基本平行的方向上向这种制品施加张力导致可断裂材料断裂并且拉直弯曲的原纤维。也描述了制造这类制品的方法。该制品可包括可植入制品,如血管移植物和支架移植物;例如,在力使涂层断裂的情况中可强行增加这类装置的直径或长度。一种这样涂覆的材料是多孔膨胀型聚四氟乙烯,其具有氟化乙烯丙烯涂层。

【技术实现步骤摘要】
具有原纤微结构和可断裂涂层的多孔材料
本专利技术涉及多孔原纤化材料,其在正常使用期间,通过施加张力在至少一个维度上可永久性延伸。专利技术背景已经从具有纤维状微结构的多孔材料制造各种市售制品,包括各种可植入医学装置。这些材料的示例可包括多孔膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)和拉伸的聚乙烯和聚丙烯。由这些多孔原纤化材料制造的制品包括织物、电池膜、各种纤维、电绝缘和各种医学装置,包括血管移植物、组织修复贴片、缝线和支架移植物。这些用于制造制品的多孔材料的形式可以是,例如,片材、薄膜和管。已知可通过向这些材料施加压缩力来改变(减小)这些制品中的一些的正常物理尺寸,尤其是在与原纤维的主要方向基本平行的方向上。由于材料在压缩力作用下移到可及的空隙空间中,向这些材料施加的压缩力导致孔隙率降低(即,堆积密度增加;空隙空间的体积减少)。在与原纤维的一般方向取向基本平行的方向上向这些原纤材料施加的压缩力将导致之前基本直的原纤维弯曲。然后,可在合适的时间和温度下对压缩的材料加热使得弯曲形式的原纤维变为永久性的。如此压缩以具有这些形成的弯曲原纤维的原纤材料一般可通过在通常与原纤维的方向取向平行的方向上施加的张力拉伸。在释放张力之后,这些材料一般将恢复延伸长度的大部分或全部。在House和Myers的美国专利号5,308,664中教导了使用压缩来形成原纤化材料中的弯曲原纤维。同样已知出于多种目的向原纤化的聚合基材施加各种材料的涂层。这些基材上的热塑性涂层有时用作用于将制品的不同组分结合在一起的粘合剂。例如,Myers等的美国专利号5,735,892教导向ePTFE施加氟化乙烯丙烯(FEP)的热塑性涂层。然而,对于一些应用而言,在延伸张力释放之后,产品保持在部分或完全延伸的维度可能是有优势的。可采用向具有弯曲原纤维微结构的多孔基材施涂可断裂涂层来产生制品,其可以在正常使用期间在至少一个维度上通过施加张力永久性增加。
技术实现思路
描述了向具有弯曲原纤维的原纤化多孔材料施加的涂层,其使得由这种材料制造的制品的尺寸维度通过施加延伸力永久性增加。一种合适的前体多孔基材是ePTFE,一般如House和Myers的美国专利号5,308,664所教导,其已经在与原纤维取向的方向基本平行的方向上被压缩,其全文通过引用纳入本文。该涂层可以是固化以提供可在制品的正常使用期间在有意施加的张力下断裂的材料的任意材料(例如,基于溶剂的涂层)。该涂层可以在原纤维的弯曲之前或之后施加。具体地对于用于ePTFE基材,该涂层可以是,例如,热塑性聚合材料,并且更具体地可以是热塑性含氟聚合物,如FEP。可向多孔原纤化基材的一个或两个表面上施涂涂层材料,或者可浸渍到基材的空隙空间中。一些程度的浸渍可发生在向基材表面施涂的涂层上。除了热塑性材料以外的涂层材料可包含,例如,各种聚酰亚胺。将需要基于制造的制品的要求来确定涂层材料的量和涂层厚度。如本文教导制备的制品可以是片材、棒、管的形式或任意其他形式,这些形式可受益于将制品制成至少一个维度上是可延伸的。一种制造片材制品的方式是取一定长度的管并沿长度穿过其壁厚度。一般如美国专利号5,308,664所教导,需要该基材的原纤维是弯曲的。弯曲的原纤维的存在向基材提供了原纤维的取向方向上的延伸性;即,材料的长度可逐渐延伸直至弯曲的原纤维拉出基本上直的构型。当本文所述的原纤化的多孔基材具备合适的可断裂涂层(将原纤维约束在其弯曲形式)时,可通过施加足以使涂层材料断裂的延伸力来在原纤维取向的通常方向上延伸,从而通过拉直弯曲的原纤维来延伸材料的至少一个维度。诸如ePTFE的基材可具备薄膜遮盖物或缠绕物,如ePTFE膜。该膜可与基材层结合,使得膜内原纤维取向的主要方向取向在与基材的原纤取向的主要方向不同的方向上;相似地,这两层的原纤取向可以是在相同的方向上。膜和基材的这种层叠体可在基材层、膜层或两种层中具备弯曲的原纤维。同样显而易见的是,层叠体可包括多层膜(具有如所需取向的单层膜)而没有(与膜)不同的基材层。对于ePTFE材料而言,已知使用膜和基材层叠体。Bacino美国专利号5,476,589教导了本文所述的特别用于制品制造的ePTFE膜,其通过引用全文纳入本文。当对于医学工作者可能需要永久性增加这类装置的长度、直径或长度和直径时,想到本文所述的经涂覆的材料特别用于可植入医学装置,如血管移植物和支架移植物。对于长度延伸,延伸力是可手工施加的纵向取向的张力。对于增加直径,一般通过在装置的腔内使导管球囊膨胀来施加延伸力。虽然球囊向管装置的壁厚度的方向上施加外向力,该外向力转化成周向取向的张力以使周向取向的弯曲原纤维拉直并使可断裂涂层材料断裂。本文所述制成的移植物可定制装置直径以匹配血管治疗区域。可更容易地处理锥形血管。由于在较小血管内装了过大直径的移植物而发生移植物材料内折的风险降低或消除,由此提供了基本不起皱的腔。可降低治疗患者群所需的装置尺寸编号,因为如本文教导制成的给定的装置可用于治疗比用常规技术制成的装置的范围更大的血管尺寸。这类装置的各种应用可包括用于外周应用和瘤囊修复的支架移植物、用于透析的血管移植物的一个或两个末端上提供的支架移植物、儿童分流器和肝移植物。同样值得注意的是,通过使用本文所述的可断裂涂层来约束自扩张型支架而不是血管来约束自扩张型支架,使针对血管壁的自扩张型支架移植物的径向力最小化。这些移植物产品中的任意一种还可具有本领域已知的治疗剂(例如,抗凝剂)。对于一些应用而言,治疗剂可掺入可断裂涂层。其他应用可包括,向原纤化基材的未涂覆表面例如,直接向ePTFE表面施涂治疗剂。制造这类装置(如将进一步描述的那样)包括使用管状原纤化基材(例如,具有在与管的纵轴基本平行的方向上取向的原纤维的纵向挤出并扩张的ePTFE管),其已用薄原纤化膜缠绕。通过首先将基材管暂时放置在心轴上来最容易地实现缠绕。缠绕优选是用已经切成带的膜的螺旋缠绕物,具有与带的长度平行的膜的原纤微结构取向的主要方向。在缠绕步骤之前,该带将具备可断裂材料涂层。这种可断裂材料也可用作粘合剂以将缠绕的带与基材管粘合,在这种情况中,将用带的经涂覆的一侧面向基材进行缠绕。如果涂层是热塑性材料,可对缠绕的基材管(仍然在临时性心轴上)进行充分加热使涂层出现一定程度的熔化以确保带和基材之间的粘合。在加热步骤之后可移去心轴。如果需要可纵向延伸的装置,则基材管应具备主要为纵向取向的弯曲原纤维。如果需要可径向延伸的装置,则在施加螺旋缠绕的膜之后,可压缩(即减小)该装置的直径使膜的周向取向的原纤维变弯。压力基本上是压缩力。可在上述加热步骤之前或期间完成这种压缩。也可能制造这种同时具有纵向和周向取向的弯曲原纤维的装置,其同时可在纵向和水平上延伸。一种替代方法需要通过在与节点的长度取向平行的方向上向材料施加足以导致节点弯曲和折叠的量的压缩来修饰具有由原纤维互相连接的节点的微结构的原纤化多孔材料。这优选以不导致材料的宏观可见折皱的方式完成。可在节点已充分折叠以设立折叠的节点的形式之后向材料施加热。随后可通过施加足够的张力将这种材料在节点长度的方向上延伸回到其压缩前的大概维度。Vonesh等的标题为多段式可扩张支架移植物的美国专利号6,336,937教导了制造是自扩张装置的支架移植物的方法,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种制造可延伸可植入制品的方法,所述方法包括:提供具有基本周向取向的原纤维的可延伸可植入制品并且向包含原纤维的表面上提供涂层;降低可延伸可植入制品的直径引起所述原纤维的弯曲;并且处理直径降低的可延伸可植入制品,从而所述可断裂涂层将所述原纤维约束成弯曲构型。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/787,989;2014.03.06 US 14/198,9011.一种制造可延伸可植入制品的方法,所述方法包括:提供具有基本周向取向的原纤维的可延伸可植入制品并且向包含原纤维的表面上提供涂层;降低可延伸可植入制品的直径引起所述原纤维的弯曲;并且处理直径降低的可延伸可植入制品,从而所述可断裂涂层将所述原纤维约束成弯曲构型。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制品是支架移植物。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制品是血管移植物。4.如权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述具有基本周向取向的原纤维的可延伸可植入制品是膨胀型聚四氟乙烯。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述涂层是热塑性聚合材料。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述热塑性聚合材料是氟化乙烯丙烯(FEP)。7.如权利要求1-6任一所述的方法,其特征在于,所述涂层施涂到可延伸可植入制品的...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·J·科瓦奇
申请(专利权)人:WL戈尔及同仁股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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